Der Hauptunterschied zwischen Hämocyanin und Hämoglobin besteht darin, dass Hämocyanin ein kupferhaltiges extrazelluläres Atmungspigment ist, das in einigen Wirbellosen vorhanden ist, während Hämoglobin ein eisenhaltiges intrazelluläres Atmungspigment ist, das in Wirbeltierblut vorhanden ist.
In aeroben Organismen erfolgt der Gasaustausch über die im Blut vorhandenen Metalloproteine. Daher sind Hämocyanin und Hämoglobin zwei Metalloproteine, die den Gasaustausch bei Wirbellosen bzw. Wirbeltieren erleichtern. Hämocyanin ist ein kupferhaltiges Atmungspigment, das in der Hämolymphe von Wirbellosen suspendiert ist. Im Gegensatz dazu ist Hämoglobin ein eisenhaltiges Atmungspigment, das an die roten Blutkörperchen von Wirbeltieren gebunden ist. Die sauerstoffhaltige Form von Hämocyanin ist blau gefärbt. Die sauerstoffhaltige Form von Hämoglobin ist jedoch hellrot gefärbt.